Equipos de Flotación: Características

Una máquina de flotación es esencialmente un reactor que recibe el nombre de celda de flotación. Ahí se produce: el contacto burbuja-partícula, la adhesión entre ellas y la separación selectiva de especies valiosas. Para lograr un procesamiento adecuado, la celda debe estar construida de modo tal que pueda permitir una hidrodinámica favorable y, en consecuencia, ser adecuada para una buena recuperación del mineral y la obtención de una buena ley o calidad del concentrado. Además, debe facilitar la alimentación de la pulpa en forma continua y una separación adecuada del concentrado del relave.

Equipos de Flotación: Funciones

1. Mantener todas las partículas en suspensión dentro de las pulpas en forma efectiva con el fin de prevenir la sedimentación de las mismas.
2. Producir una buena aireación, que permita la diseminación de burbujas de aire a través de la celda.
3. Promover las colisiones o adhesiones de partículas – burbujas.
4. Mantener quietud en la pulpa inmediatamente bajo la columna de espuma.
5. Proveer un eficiente transporte de la pulpa alimentada a la celda, del concentrado y del relave.
6. Proveer un mecanismo de control de la altura de la pulpa y de la espuma, la aireación de la pulpa y del grado de agitación.

Equipos de Flotación: Eficiencia

La eficiencia de un equipo de flotación se determina por los siguientes aspectos:

1. Tonelaje que se puede tratar por unidad de volumen.
2. Calidad de los productos obtenidos (ley) y recuperaciones.
3. Consumo de energía eléctrica, reactivos, espumantes y otros reactivos con el fin de obtener los resultados óptimos.
4. Gastos de operación y mantenimiento por tonelada de mineral tratado.

Clasificación de las Celdas de Flotación

Las celdas de flotación se clasifican en dos grandes familias:

• Celdas mecánicas

• Celdas neumáticas

Celdas Mecánicas o Convencionales

Son las más comunes y las más usadas en la industria. Se caracterizan por tener un impulsor o agitador mecánico (rotor).

Alrededor del eje del rotor se tiene un tubo concéntrico hueco que sirve para el ingreso del gas al interior de la pulpa, lo que ocurre en el espacio entre el rotor y un estator o difusor, donde el gas es dispersado en pequeñas burbujas (1 – 3 mm).

Volumen de celdas: 0,5 a 300 m³

Celdas Mecánicas

El motor mueve al impulsor y proporciona la energía mecánica para mantener la suspensión de sólidos y la dispersión de aire. El impulsor bombea la pulpa para mantenerla en movimiento. También ayuda a mezclar la pulpa con el aire.

Por el tubo vertical que contiene al eje, proporciona aire al difusor. La válvula de control de aire regula el flujo de aire hacia el difusor. El flujo de aire afecta al número y tamaño de las burbujas de aire. El difusor corta el aire en pequeñas burbujas.

Celdas Mecánicas: Zonas de Operación

Los principios de funcionamiento se entienden mejor al considerar tres zonas distintas dentro de la celda:

• La zona de la espuma

• La zona de reposo

• La zona de mezcla

En conjunto, la zona de reposo y la zona de mezcla componen la zona de la pulpa.

Principio de Operación

Zona de Mezcla

Está delimitada por la región del fondo de la celda, alrededor del impulsor.

Las partículas y las burbujas de aire se mezclan bajo condiciones turbulentas y se producen las colisiones entre las burbujas y las partículas.

La turbulencia debe ser lo suficientemente grande como para mantener las partículas de la pulpa en suspensión, pero no tan violenta que cause un desgaste excesivo de los componentes de las celdas.

Zona de Reposo

La zona de reposo es la región intermedia entre la zona de mezcla y la zona de espuma.

La turbulencia aquí es mucho menor que en la zona de mezcla, permitiendo que los agregados burbujas / partículas se eleven y las partículas hidrofílicas precipiten libremente.

Las condiciones menos turbulentas permiten que se forme una interfaz pulpa / espuma estable.

Zona de Espuma

La zona de espuma se encuentra en la parte superior de la celda.

Aquí se produce la separación final de los agregados de burbujas / partículas de la pulpa.

Cuando aumentan las burbujas que van ascendiendo, se forma la capa de espuma con un movimiento muy lento, que permite que el agua y las partículas hidrofílicas que fueron arrastradas, drenen hacia la pulpa.

Bancos de Celdas Mecánicas

La flotación comercial es un proceso continuo y para aumentar el tiempo de retención de la pulpa, las celdas se disponen en serie formando bancos. La pulpa se alimenta a los bancos a través de la caja de alimentación.

La pulpa que entra a la primera celda del banco cede algo de su mineral valioso en forma de espuma, luego el derrame de pulpa pasa a la siguiente celda donde se extrae más espuma con mineral y así sigue hacia el final del banco hasta llegar al cajón de colas que recoge las partículas no flotadas. La altura de la columna de espuma en cada celda se regula a través de una válvula dardo que regula la posición de la interfaz pulpa / espuma.

La altura de las espumas en las primeras celdas es alta debido a la abundancia de partículas hidrófobas. El nivel de pulpa se eleva de celda en celda debido al agotamiento de minerales flotables.

Tiempo de Retención o Residencia

Se requiere un tiempo de residencia determinado para alcanzar la ley y la recuperación del proceso. El tiempo de residencia lo da el volumen de la celda dividido por el caudal alimentado.

Para hacer uso completo de este volumen, el material debe fluir adecuadamente a través de la celda. En particular, debe fluir a través de la zona de mezcla y no «cortocircuitar» directamente a las colas o al concentrado.

Remoción de Espuma

Normalmente, a medida que aumenta la espuma, esta comienza a moverse horizontalmente y finalmente fluye sobre el labio de las celdas del banco.

A veces, cuando las espumas están sobrecargadas puede llegar a ser necesario instalar paletas para conducir la espuma a la canaleta.

Por otro lado, si los volúmenes de espuma que se están produciendo son bajos, se pueden utilizar los estranguladores de espuma que comprimen la espuma en un área más pequeña. Esto tiene como efecto la aceleración del material a través de la zona de espuma. Los estranguladores de espuma también se utilizan para crear espumas más profundas con el fin de mejorar el drenaje.

Tipos de Celdas Mecánicas de Flotación

Las celdas mecánicas de flotación se fabrican de varios modelos y tamaños, así como también existen diversos diseños de tanques y de impulsores y difusores.

Es importante la utilización de celdas que no sólo proporcionen un buen rendimiento metalúrgico, sino también que proporcionen alta disponibilidad mecánica y bajos costos de mantenimiento.

Etiquetas: Celdas Mecánicas, Celdas Neumáticas, Flotación, metalurgia, Minería